اخیراً محققان دانشگاه توکیو سیستم دارورسان جدیدی را توسعه داده‌‌اند که نقش مهمی در انتقال دارو به بخش‌های ویژه بدن موش بازی میکند. این بخش‌ها، بافت‌ها و ساختارهای زیستی هستند که دسترسی به آن‌ها بسیار مشکل است. بدین منظور، آن‌ها از کاتیومر بلوک Y-شکل (YBC) استفاده نموده‌اند که با اتصال به ترکیبات درمانی ویژه، کمپلکس‌هایی به اندازه ۱۸ نانومتر را ایجاد می‌کنند.
این کمپلکس‌ها کمتر از یک پنجم سایز ترکیباتی هستند که در مطالعات قبلی تولید شده‌اند، بنابراین می‌توانند از فواصل بسیار کوچک عبور کنند. این ویژگی امکان جابه‌جایی و انتقال YBCها را از منافذ و موانع باریک موجود در سرطان پانکراس و تومور مغزی فراهم میکند.
امروزه مبارزه با سرطان در ابعاد مختلفی مورد توجه قرار گرفته است. یکی از فعالیت‌های درمانی امیدبخش در این زمینه، ژن‌درمانی است که عوامل ژنتیکی بیماری را برای کاهش اثرات ناخوشایند ناشی از آن‌ها مورد هدف قرار می‌دهند. بر اساس رویکرد جدید، داروی مبتنی بر نوکلئیک اسید، به‌طور معمول RNAهای کوچک مداخله‌گر (siRNA)، به جریان خود تزریق می‌شود. این دارو پس از ورود به جریان خون، به‌صورت اختصاصی با ژن‌های هدف متصل شده و آن‌ها را غیرفعال می‌سازد. با این‌حال، siRNA بسیار شکننده است و می‌تواند قبل از رسیدن به هدف مورد نظر خود تجزیه شود. بنابراین باید توسط نانوحاملین ویژهای احاطه و محافظت گردد.
پروفسور Kanjiro Miyata -سرپرست این مطالعه- گفت: “siRNA می‌تواند از بیان ژن‌های خاص آسیب‌زا ممانعت کند. آن‌ها نسل بعدی داروهای زیستی هستند که می‌توانند در درمان بیماری‌های سخت‌درمان مختلف نظیر سرطان مورد استفاده قرار گیرند. از سوی دیگر، siRNAها به‌راحتی به‌وسیله دفع و یا تخریب آنزیمی حذف می‌شوند. در نتیجه می‌توانند در یک سیستم دارورسان جدید مورد استفاده قرار گیرند.”
نانوذرات کنونی در حدود ۱۰۰ نانومتر قطر دارند که یک هزارم ضخامت کاغذ است. این ابعاد امکان عبور آن‌ها از دیواره‌های منفذدار رگ‌های خونی و دسترسی به سلول‌های کبدی را فراهم میکند. با این وجود، دسترسی به برخی از بافت‌های سرطانی بسیار مشکل است. سرطان پانکراس توسط بافت‌های رشته‌ای و سرطان مغز به‌وسیله سلول‌های واسکولار بهم متصل‌شده احاطه شده‌اند. در هر دو مورد، شکاف‌های موجود بسیار کوچکتر از ۱۰۰ نانومتر هستند. Miyata و همکارانش یک حامل siRNA بسیار کوچک را ایجاد کرده‌اند که می‌تواند از شکاف‌های موجود در بافت‌ها عبور کند.
Miyata افزود: “ما برای تولید نانوماشین‌های پایدار حامل داروهای siRNA، از پلیمرهای ویژهای استفاده کرده‌ایم که دسترسی به بافت‌های سرطانی احاطه شده با موانع سخت را امکان‌پذیر می‌سازد. شکل و طول پلیمرهای سازنده به‌گونه‌ای تنظیم شده‌اند که دقیقاً به siRNAهای خاص متصل می‌شوند، بنابراین امکان پیکربندی آن‌ها وجود دارد.”
نانوماشین مذکور کاتیومر بلوک Y-شکل نامیده می‌شود و شامل دو مولکول سازنده مواد پلیمری است که به‌صورت یک ساختار Y شکل یه‌یکدیگر متصل شده‌اند. YBC دارای نواحی باردار مثبت زیادی است که با بارهای منفی موجود در ساختار siRNA تعامل برقرار می‌کنند. کنترل تعداد بارهای مثبت YBC نقش مهمی در تعیین نوع siRNAهای اتصالی دارد. هنگامی‌که siRNA به YBC متصل می‌شود، کمپلکس پلی‌یون واحدی (uPIC) ایجاد می‌شود که کمتر از ۲۰ نانومتر قطر دارد. پلی‌یون، یونی است که تعدادی از اتم‌های عنصر والد را شامل می‌شود.
Miyata ادامه داد: “شگفت‌انگیزترین بعد نانوماشین ما این است که از پلیمرهای سازنده بسیار ساده‌ای در تشکیل آن‌ها استفاده شده است اما uPICها همواره پایداری فوق‌العاده خود را حفظ کرده‌اند. ما امیدواریم که یافته‌های این مطالعه به درمان افراد مبتلا به سرطان‌های سخت‌درمان کمک کند.”
